理综物理卷·2018届福建省厦门外国语学校高三下学期第一次（开学）考试（2018-02） 11页

福建省厦门外国语学校 2018 届高三下学期第一次（开学） 考试理综-物理 二、选择题：(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项 中，第 14～18 题只有一个选项正确，第 19～21 题有多个选项正确。全部选对 的得 6 分，选不全的得 3 分，有选错的或不答的得 0 分) 14.如图所示是速度选择器的原理图，已知电场强度为 E、磁感应强度为 B 并相互垂直分布， 某一带电粒子(重力不计)沿图中虚线水平通过。则该带电粒子 A.一定带正电 B.速度大小为 E B C.可能沿 QP 方向运动 D.若沿 PQ 方向运动的速度大于 E B ，将一定向下极板偏转 15.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其中 v-t 图象如图所示，已知两车在 t=2s 时恰好并 排行驶。则 A.t=0 时，甲车在乙车前 10m B.t=1s 时，甲车在乙车之后 C.甲车的加速度小于乙车的加速度 D.甲、乙两车在 2s 内的位移相等 16.据《科技日报》报道,2020 年前我国将发射 8 颗绕地球做匀速圆周运动的海洋系列卫星： 包括 4 颗海洋水色卫星、2 颗海洋动力环境卫星和 2 颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓 鱼岛及西沙群岛等岛屿附近海域的监测。已知海陆雷达卫星轨道半径是海洋动力环境卫星轨 道半径的 n 倍。则 A.海陆雷达卫星线速度是海洋动力环境卫星线速度的 2 1 n 倍 B.海陆雷达卫星线速度是海洋动力环境卫星线速度的 n 倍 C.在相同的时间内，海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星各自到地球球心的连线扫过的面积相 等 D.在相同的时间内，海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星各自到地球球心的连线扫过的面积之 比为 :1n 17.如图所示，有一矩形线圈的面积为 S，匝数为 N，电阻不计，绕OO 轴在水平方向的磁感 应强度为 B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速运动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过铜滑 环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻 R0 和滑动变阻器 R，下列判断正确的是 A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 sine NBS t  B.矩形线圈从图示位置经过 2   时间内，通过电流表 A1 的电荷量为 0 C.当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电流表 A1 和 A2 示数都变小 D.当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电压表 V1 示数不变，V2 和 V3 的示数都变小 18.如图所示，在水平地面上竖直固定一绝缘弹簧，弹簧中心直线的正上方固定一个带电小 球 Q，现将与 Q 带同种电荷的小球 P，从直线上的 N 点由静止释放，在小球 P 与弹簧接触到 速度变为零的过程中，下列说法中正确的是 A.小球 P 的电势能先减小后增大 B.小球 P 与弹簧组成的系统机械能一定增加 C.小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和 D.小球 P 速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零 19.静止的 211 83 Bi 原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图所示，大小圆半径分别为 R1、R2。 则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值判断正确的是 A. 211 207 4 83 81 2Bi Tl He  B. 211 211 0 83 84 1Bi Po e  C. 1 2: 84:1R R  D. 1 2: 207 : 4R R  20.小车上固定有一个竖直方向的细杆，杆上套有质量为 M 的小环，环通过细绳与质量为 m 的小球连接，当车水平向右作匀加速运动时，环和球与车相对静止，绳与杆之间的夹角为θ， 如图所示。则 A.细绳受到的拉力为 cos mg  B.细杆对环作用力方向水平向右 C.细杆对小环的静摩擦力为 Mg D.细杆对环弹力的大小为(M+m)gtanθ 21.反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振 荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于 x 轴，其电势φ随 x 的分布如图所示。一 质量 m=2.0×10-20kg，电荷量 q=2.0×10-9C 的带负电的粒子从(-1,0)点由静止开始，仅在电场力 作用下，在 x 轴上往返运动。则 A. x 轴左侧电场强度 E1 和右侧电场强度 E2 的大小之比 1 2 1 2 E E  B.粒子在 0～0.5cm 区间运动过程中的电势能减小 C.该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为 4.0×10-8J D.该粒子运动的周期 T=3.0×10-8s 22.(6 分)探究“做功和物体速度变化的关系”实验装置如图甲所示，图中是小车在 1 条橡皮筋 作用下弹出，沿木板滑行的情形。小车实验中获得的速度 v，由打点计时器所打点的纸带测 出，橡皮筋对小车做的功记为 W；实验时，将木板左端调整到适当高度，每次橡皮筋都拉 伸到同一位置释放。把 2 条、3 条......完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次...... 多次实验。请回答下列问题 (1)除了图甲中已给出器材外，需要的器材还有：交流电源、 ； (2)如图乙中，是小车在某次运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点，打点的时 间间隔为 0.02s，则小车离开橡皮筋后的速度为 m/s(保留两位有效数字) (3)将几次实验中橡皮筋对小车做的功 W 和小车离开橡皮筋后的速度 v，进行数据处理，以 W 为纵坐标，v 或 v2 为横坐标作图，其中可能符合实际情况的是 23.(9 分)一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为 L，电阻 R 约为 5Ω， 这种金属的电阻率为ρ，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精 确测得它的内径 d； (1)用螺旋测微器测量金属管线外径 D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测 量的管线外径读数为 5.200mm，则所测金属管线外径 D= mm。 (2)为测量金属管线的电阻 R，取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材： A.电流表 0~0.6A，内阻约 0.05Ω B.电流表 0~3A，内阻约 0.01Ω C.电压表 0~3V，内阻约 10kΩ D.电压表 0~15V，内阻约 50kΩ E.滑动变阻器，0~10Ω(额定电流 0.6A) F.滑动变阻器，0~100Ω(额定电流 0.3A) 为测出金属管线阻值，电流表应选 电压表应选 滑动变阻器应选 (填序号) (3)如图丙所示，请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整。 (4)根据已知的物理量(长度 L、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数 U、电流表读数 I、 金属管线外径 D)，则金属管线内径表达式 d= . 24.(13 分) 如图所示，AB 与 CD 是两段半径为 R 的四分之一光滑圆弧轨道，圆心连线 O1O2 水平，BC 错开的距离略大于小球的直径，整个装置竖直放置于水平长轨道 MN 上，AB 与水 平轨道 MN 相切于 A 点。有一自由长度小于 MP 的轻弹簧左端固定于 M 处，右端与质量为 m 的小球接触(不拴接)。水平轨道 MP 段光滑，PA 段粗糙、长为 2R，运动小球受到 PA 段阻 力为小球重力的 0.25 倍。开始时，弹簧处于被压缩的锁定状态，锁定时的弹性势能 EP=5mgR， 解除锁定后，小球将被弹出，重力加速度为 g，试计算： (1)小球对圆弧轨道 A 点压力的大小和方向； (2)判断小球能否过 D 点，若能过 D 点，则计算小球落在轨道 MN 上的位置离 D 点的水平距 离。 25.(19 分)如图所示，PQ 和 MN 是固定于倾角为 30°斜面内的平行光滑金属轨道，轨道足够 长，其电阻可忽略不计。金属棒 ab、cd 放在轨道上，始终与轨道垂直，且接触良好。金属 棒 ab 的质量为 2m、cd 的质量为 m，长度均为 L、电阻均为 R；两金属棒的长度恰好等于轨 道的间距，并与轨道形成闭合回路。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度为 B 的匀强磁 场中，若锁定金属棒 ab 不动，使金属棒 cd 在于其垂直且沿斜面向上的恒力 F=2mg 作用下， 沿轨道向上做匀速运动。重力加速度为 g； (1)试推导论证：金属棒 cd 克服安培力做功的功率 P 安等于电路获得的电功率 P 电； (2)设金属棒 cd 做匀速运动中的某时刻 t0=0，恒力大小变为 F=1.5mg，方向不变，同时解锁、 静止释放金属棒 ab，直到 t 时刻金属棒 ab 开始做匀速运动；求： ①t 时刻以后金属棒 ab 的热功率 Pab； ②0~t 时刻内通过金属棒 ab 的电量 q。 33.[物理——选修 3—3](15 分) (1)(5 分)下列说法中正确的是： (填正确答案标号，选对一个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的 B.在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力 C.物体内部所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能 D.一定质量 0℃的冰融化为 0℃的水时，分子势能增加 E.土壤里有很多毛细管，如果要把地下的水分沿着它们引到地表，可以将地面的土壤锄松 (2)(10 分)如图所示，内壁光滑的水平放置汽缸被两个活塞分成 A、B、C 三部分，两活塞间 用轻杆连接，活塞厚度不计，在 E、F 两处设有限制装置，使左边活塞只能在 E、F 之间运动， E、F 之间的容积为 0.1V0，B 缸内气体的压强为 P0，温度恒为 297K，C 缸内为真空。现缓慢 加热 A 汽缸内气体，直至 399.3K。求： (ⅰ)活塞刚离开 E 处时的温度 TE； (ⅱ)A 缸内气体最后的压强 P。 34.[物理—选修 3—4](15 分) (1)(5 分)t=0 时刻，同一介质中在 x=-8m 和 x=8m 处分别有振源 A 和 B 同时做振幅 A=10cm 的简谐振动，t=4s 时，波形如图所示，则可知 (填正确答案标号，选对一个得 2 分， 选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.振源 A 与振源 B 的频率相同 B.机械波在此介质中的传播速度 v=1m/s C.t=8s 时，O 点处在平衡位置并向 y 轴负方向运动 D.t=11s 时，O 点处在 y=10cm 处，并向 y 轴正方向运动 E.此两列波在 x 轴相遇时，在 AB 间会形成稳定的干涉图样，其中 x=0，4，-4 处是振动加强 点 (2)(10 分)如图在长为 3l，宽为 l 的长方形玻璃砖 ABCD 中，有一个边长为 l 的正三棱柱空气 泡 EFG，其中三棱柱的 EF 边平行于 AB 边，H 为 EF 的中点，G 点在 CD 边中点处。(忽略经 CD 表面反射后的光) (ⅰ)一条白光 a 垂直于 AB 边射向 FG 边的中点 O 时会发生色散，在玻璃砖 CD 边形成彩色光 带。通过作图，回答彩色光带所在区域并定性说明哪种颜色的光最靠近 G 点； (ⅱ)一束宽度为 2 l 的单色光，垂直 AB 边入射到 EH 上时，求 CD 边上透射出光的宽度。(已知 该单色光在玻璃砖中的折射率为 3n  ) 福建省厦门外国语学校 2018 届高三下学期第一次（开学） 考试理综-物理参考答案 一．选择题 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 B A D C B BC AD ACD 三、非选择题 22.(6 分) [(1)毫米刻度尺 （2 分） (2)0.36 （2 分） (3)AD （2 分） 23.(9 分) (1)5.167(5.165~5.169) （2 分） (2)A C E （3 分,各 1 分） (3)如图 （2 分） (4) 2 4 ILD U   (2 分) 24.解：(1)解除弹簧锁定后，弹簧弹性势能转化为小球动能 21 2PE mv ① 小球从 P 运动到 A 点过程中，根据动能定理 2 21 12 2 2Af R mv mv    ② 到圆弧轨道 A 点，设小球受轨道的弹力为 N，运用牛顿第二定律 2 AvN mg m R   ③ 由①、②、③式，代入 f=0.25mg，EP=5mgR 等 得： 10N mg ④ 根据牛顿第三定律，小球对圆弧轨道 A 点压力 10N mg  ，方向垂直水平轨道向下 ⑤ (评分标准：本小题共 5 分：①、②、③、④、⑤式每式 1 分，②式用牛顿第二定律及运动 学公式解正确同样给分。) (2)如果小球恰好能经过 D 点，速度为 0Dv ，则有 2 0Dvmg m R  ⑥ 小球从 P 运动到 D 点过程中，根据动能定理 2 2 0 1 12 2 2 2D Pf R mg R mv mv      ⑦ 小球恰能到达 D 点所需的弹性势能 2 0 1 2P PE mv ⑧ 由④、⑤、⑥得： 0 3PE mgR ⑨ 因为 05P PE mgR E  ，所以小球能过 D 点，并从 D 点水平抛出 ⑩ 根据能量转化与守恒定律，得： 212 2 2P DE f R mg R mv     ○11 从 D 点抛出后 21 2h gt ○12 Dx v t ○13 由○11、○12、○13得： 2 5x R ○14 (评分标准：本小题共 8 分：⑥、⑦、⑨、⑩式每式 1 分，不经计算答出能过 D 点的只能得 1 分；○11、○12、○13、○14式每式 1 分。其他正确解法同样给分) 16.解： (1)金属棒 cd 做匀速运动的速度为 v， E BLv ① 2 EI R  ② AF BIL ③ 金属棒 cd 克服安培力做功的功率 = AP F v安 ④ 电路获得的电功率 2 = 2 EP R电 ⑤ 由①②③④ 2 2 2 = 2 B L vP R安 ⑥ 由①③⑤ 2 2 2 = 2 B L vP R电 ⑦ 所以： =P P电安 ⑧ (评分标准：①②④⑤各式 1 分，③⑥⑦⑧各式 0.5 分，共 6 分，其他解法正确同样给分.) (另解：金属棒 cd 做匀速运动的速度为 v，cd 杆受力平衡有 sin30 +F mg F  安 =F BIL安 = BLvI R 联立解得 3 2 mgI BL  ， 3= 2F mg安 ， 2 2 3mgRv B L  根据： 2 2 2 2 9= 2 m g RP F v B L 安 安 2 2 2 2 2 9= 2 m g RP I R B L 电 所以： 2 2 2 2 9= 2 m g RP P B L 电安 ) (2) ①金属棒 ab 做匀速运动，则有： 1 2 sin30BI L mg  ⑨ 金属棒 ab 的热功率 2 1abP I R ⑩ 由⑨、⑩解得： 2 2 2 2ab m g RP B L  ○11 (评分标准：⑨、○11各式 2 分，⑩式 1 分，共 5 分。其他解法正确同样给分.) ②设 t 后时刻金属棒 ab 做匀速运动速度为 v1，金属棒 cd 也做匀速运动的速度为 v2； 由金属棒 ab、金属棒 cd 组成系统动量守恒： 1 22mv mv mv  ○12 回路电流 2 1 1 ( ) 2 BL v vI R  ○13 由⑨○12○13解得：金属棒 ab 做匀速运动速度为 1 2 23 mgRv B L  ○14 0~t 时刻内对金属棒 ab 分析：在电流为 i 的很短时间 t 内，速度的变化量为 v ， 由动量定理得： 2 sin30 2BiL t mg t m v     ○15 对○15进行求和得： 0 0 0 2 t t t BiL t mg t m v       ○16 解得： 12BqL mgt mv  ○17 由○14○15解得： 2 2 2 3 3 2 3 3 m gR mgB L tq B L  ○18 (评分标准：○12○13○14○16○17○18各式 1 分，○15式 2 分，共 8 分。其他解法正确同样给分。) (或：设 ab、cd 杆之间距离变化量为 x，则： 2 2 BLxq It R R    设任意时刻，ab 杆速度为 v1，cd 杆速度为 v2，利用微元求和可得： 2 1 0 0 t t x v t v t     对 ab 杆由动量定理： 2 sin30 2BIL t mg t m v     2 1( ) 2 BL v vI R  联立解得： 2 2 2 1 0 ( ) 2 sin30 22 t B L v v t mg t m vR       求解得： 2 2 12 sin30 22 B L x mg t mvR    同样可以得到答案) 33. (1)BCD （选对一个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错一个扣 3 分， 最低得分为 0 分)） (2)解： (ⅰ)活塞刚要离开 E 时，A 缸内气体体积 V0 保持不变，根据平衡方程得： 0EP P ① 对 A 缸内气体，应用气体状态方程得： 0 0 0 0 1 0.9 E P V P V T T   ② T1=297K 联立①②解得： 330KET  ③ (评分标准：本小题 4 分，①③)式各 1 分，②式 2 分。） (ⅱ）随 A 缸内气体温度继续增加，A 缸内气体压强增大，活塞向右滑动，B 缸内气体体积减 小，压强增大。 设 A 缸内气体温度到达 T2=399.3K 时，活塞向右移动的体积为 V ，且未到达 F 点， 根据活塞平衡方程可得： A BP P P  ④ 对 A 缸内气体，根据气体状态方程可得： 0 0 0 1 2 0.9 ( )P V P V V T T     ⑤ 对 B 缸内气体，根据气体状态方程可得： 0 0 0 1 1 1.1 (1.1 )P V P V V T T     ⑥ 联立④⑤⑥解得： 00.1V V  ， 01.1P P 此时活塞刚好移动到 F. 所以此时缸内气体的最后压强 01.1P P ⑦ (评分标准：本小题共 6 分，④⑦式各 1 分，⑤⑥式各 2 分，其他解法正确同样给分。)